Was ist ein Universal Serial Bus Controller?

Universal Serial Bus Controller bezieht sich auf den USB (Universal Serial Bus) Controller, einen seriellen Busstandard zum Anschluss externer Geräte. USB ist eine neue Datenkommunikationsmethode, die nach und nach andere Schnittstellenstandards ersetzt und zur Regelung der Verbindung und Kommunikation zwischen Computern verwendet wird und externe Geräte.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 10-System, DELL G3-Computer.

Was ist ein Universal Serial Bus-Controller?

Was ist ein Universal Serial Bus?

Universal Serial Bus (USB) ist ein serieller Busstandard zum Anschluss externer Geräte, der jedoch auch häufig verwendet wird kann auf Set-Top-Boxen und Spielekonsolen eingesetzt werden und ergänzt den Standard (On-The-Go), um den direkten Datenaustausch zwischen tragbaren Geräten zu ermöglichen.

Der Treiber des Universal Serial Bus-Controllers ist der USB-Port-Treiber, eine von Intel entwickelte Universal Serial Bus-Architektur.

Wie der Name schon sagt, ist der Universal Serial Bus-Controller ein USB-Controller.

Kurze Einführung

Universal Serial Bus (USB) ist eine neue Datenkommunikationsmethode, die nach und nach andere Schnittstellenstandards ersetzt. Sie wird von Intel, Compaq, Digital, IBM, Microsoft, NEC und Northern Telecom sowie anderen Computerunternehmen entwickelt und Kommunikationsunternehmen formulierten es 1995 gemeinsam und bildeten nach und nach einen Industriestandard.

Als serieller Hochgeschwindigkeitsbus verfügt der USB-Bus über eine extrem hohe Übertragungsgeschwindigkeit, die den Anforderungen der Anwendungsumgebung einer Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung gerecht wird. Der Bus verfügt außerdem über eine einfache Stromversorgung (kann über den Bus mit Strom versorgt werden) und eine bequeme Installation und Konfiguration (unterstützt Plug-and-Play). und Hot-Swap-fähig), einfache Erweiterungsports (bis zu 127 Peripheriegeräte können über einen Hub erweitert werden), vielfältige Übertragungsmethoden (4 Übertragungsmodi) und gute Kompatibilität (Abwärtskompatibilität nach Produkt-Upgrades) . Seit seiner Einführung hat der universelle serielle Bus (USB) erfolgreich serielle und parallele Anschlüsse ersetzt und ist zu einer der Standarderweiterungsschnittstellen und wesentlichen Schnittstellen für eine große Anzahl von Computern und intelligenten Geräten im 21. Jahrhundert geworden USB 4.0-Version.

Wissen erweitern

Jeder USB hat nur einen Host, der die folgenden Schichten umfasst:

Busschnittstelle

Die USB-Busschnittstelle übernimmt die Verbindung der elektrischen Schicht und der Protokollschicht. Aus Sicht der Verbindung werden sowohl vom Gerät als auch vom Host ähnliche Busschnittstellen bereitgestellt, beispielsweise eine Serial Interface Machine (SIE). Die USB-Bus-Schnittstelle wird vom Host-Controller implementiert.

Das USB-System verwendet den Hauptcontroller, um die Datenübertragung zwischen dem Host und den USB-Geräten zu verwalten. Die Schnittstelle zwischen ihm und dem Hauptcontroller hängt von der Hardwaredefinition des Hauptcontrollers ab. Gleichzeitig ist das USB-System auch für die Verwaltung von USB-Ressourcen wie Bandbreite und Busenergie verantwortlich, was den Kunden den Zugriff auf USB ermöglicht. Das USB-System besteht außerdem aus drei Grundkomponenten:

Host-Controller-Treiber (HCD) Dieser kann verschiedene Host-Controller-Geräte dem USB-System zuordnen. Die Schnittstelle zwischen HCD und USB wird als HCDI bezeichnet. Der spezifische HCDI wird durch das Betriebssystem definiert, das verschiedene Host-Controller unterstützt. Der universelle Host-Controller-Treiber (UHCD) befindet sich am Ende der Soft-Struktur und verwaltet und steuert den Host-Controller. UHCD implementiert die Kommunikation mit und die Steuerung des USB-Host-Controllers und ist vor anderen Teilen der Systemsoftware verborgen. Die höchste Ebene der Systemsoftware kommuniziert über die Softwareschnittstelle des UHCD mit dem Hauptcontroller.

USB-Treiber (USBD) Er befindet sich auf dem UHCD-Treiber und bietet eine Schnittstelle auf Treiberebene, um die Anforderungen des vorhandenen Gerätetreiberdesigns zu erfüllen. USBD bietet eine Datenübertragungsarchitektur in Form von I/O-Anforderungspaketen (IRPs), die aus den Anforderungen für die Datenübertragung über eine bestimmte Pipe (Pipe) besteht. Darüber hinaus ermöglicht USBD den Kunden, eine Abstraktion des Geräts darzustellen, um die Abstraktion und Verwaltung zu erleichtern. Als Teil der Abstraktion verfügt USBD über Standard-Pipes. Es bietet Zugriff auf alle USB-Geräte zur Standard-USB-Steuerung. Die Standardpipe beschreibt einen logischen Kanal für die Kommunikation zwischen USBD und USB-Geräten.

Host-Software

In einigen Betriebssystemen wird keine USB-Systemsoftware bereitgestellt. Diese Software wird ursprünglich verwendet, um Gerätetreibern Konfigurationsinformationen und Ladestrukturen bereitzustellen. In diesen Betriebssystemen wendet der Gerätetreiber die bereitgestellte Schnittstelle an, anstatt direkt auf die USBDI-Struktur (USB Driver Interface) zuzugreifen.

USB-Client-Software

Sie befindet sich auf der höchsten Ebene der Softwarestruktur und ist für die Handhabung spezifischer USB-Gerätetreiber verantwortlich. Die Client-Schicht beschreibt alle Softwareeinträge, die direkt auf dem Gerät wirken. Wenn das Gerät vom System erkannt wird, wirken diese Client-Programme direkt auf die Peripheriehardware ein. Diese gemeinsame Funktion platziert die USB-Systemsoftware zwischen dem Client und seinem Gerät, was erfordert, dass das Client-Programm sie basierend auf dem von USBD auf dem Client erstellten Geräte-Image verarbeitet.

Jede Schicht des Hosts hat die folgenden Funktionen:

Angeschlossene und entfernte USB-Geräte erkennen.

Verwalten Sie den Datenfluss zwischen Host und USB-Gerät.

Verbinden Sie USB-Status- und Aktivitätsstatistiken.

Steuern Sie die elektrische Schnittstelle zwischen dem Host-Controller und dem USB-Gerät, einschließlich begrenzter Energieversorgung.

HCD bietet eine Abstraktion des Host-Controllers und eine Abstraktion der Perspektive des Host-Controllers auf die über USB übertragenen Daten. USBD bietet eine Abstraktion von USB-Geräten und eine Abstraktion der Datenübertragung zwischen USBD-Clients und USB-Funktionen. Das USB-System erleichtert den Datentransfer zwischen Clients und Funktionen und dient als Steuerungspunkt für standardisierte Schnittstellen zu USB-Geräten. Das USB-System bietet Pufferverwaltungsfunktionen und ermöglicht die Synchronisierung der Datenübertragung mit Kunden- und Funktionsanforderungen.

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Spalte „FAQ“!

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas ist ein Universal Serial Bus Controller?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!